3000 kilometrov po petih minutah polnjenja – fantastika ali resničnost?

Prototipni avtomobili že imajo baterije, ki obetajo boljšo stabilnost, hitrejše polnjenje in večje dosege. Vprašanje pa ni, kdaj jih mislijo vgraditi v pregrešno drage, temveč kdaj bodo dovolj poceni, da bodo našle pot v modele, ki si jih bomo dejansko lahko privoščili.

Glede baterij s trdim elektrolitom je v javnosti veliko dvoumnosti, o čemer sem že pisal. Če se izkaže, da teoretične možnosti niso skregane z logiko, potem obetajo pomemben napredek v količini shranjene energije na kilogram teže kot tudi v hitrosti polnjenja. Še bolj vprašljive pa so napovedi, kdaj jih bodo začeli vgrajevati v avtomobile. Po smelih napovedih že v naslednjem letu in po realističnih ne pred koncem desetletja. Možno je, da bomo priča naslednjemu scenariju: naslednje leto v omejenem obsegu in s slabšimi zmogljivostmi od obljubljenih, ter kasneje postopoma v cenovno dostopnejših modelih. Do takrat bomo priča postopnim razvojnim dosežkom. Eden takšnih je »že na tnalu.« Zanimivo je, da zanj ni zaslužen proizvajalec avtomobilov ali vsaj baterij zanje.

Huawei, ki je z avtomobilskim trgom povezan posredno preko sistemov za avtomobile oziroma tesnejšega partnerstva z nekaj kitajskimi izdelovalci, je vložil patent za baterijo s trdnim elektrolitom (tudi polprevodniška baterija) na osnovi žveplene spojine (sulfid) z dosegom do 3000 kilometrov in nadvse hitrim polnjenjem. Če se izkaže za v praksi uporabno in predvsem cenovno primerno, potem bo zanimanje za baterijsko gnana vozila obrnjeno na glavo. Dvomim namreč, da bi se kdorkoli pri zdravi pameti razburjal zaradi petminutnega postanka na električni polnilnici. Kljub temu da so številke teoretične in povezane z gradnjo nove infrastrukture za hitro polnjenje.

Patent opisuje arhitekturo baterije z energijsko gostoto med 400 in 500 vatnimi urami na kilogram, kar je dvakrat do trikrat več od gostote danes uporabljanih litij-ionskih celic. Vloga med drugim opisuje tudi nov pristop za izboljšanje elektrokemične stabilnosti, ki je že vrsto let ovira pri komercializaciji baterij z dodatkom žvepla.

Pomembnejši od samega patenta je trend med kitajskimi tehnološkimi in avtomobilskimi podjetji. Čeprav Huawei ne proizvaja baterij, ga zanima razvoj materialov za baterije. Hkrati tamkajšnji proizvajalci, med njimi se trenutno v slavi po zaslugi modela SU7 in tudi novega YU7 »sonči« Xiaomi, iščejo načine, kako se otresti odvisnosti od uveljavljenih dobaviteljev baterij, kot sta CATL in BYD, saj te predstavljajo pomemben delež v razrezu stroškov izdelave baterijskega vozila. Ker baterije niso pomembne le za avtomobile, temveč za številne naprave in celo orožja, je jasno, da je nadzor nad tehnologijami strateškega pomena in opravičuje zaskrbljenost zaradi hitrega napredka Kitajske. Se morda obeta novo zaostrovanje na relaciji med Kitajsko in Zahodom?

Toyota, Panasonic in Samsung najmanj zadnje desetletje vlagajo v raziskave in razvoj baterij s trdnim elektrolitom. Toyota je na primer leta 2023 predstavila prototipno z dosegom 1200 kilometrov in 10-minutnim polnjenjem ter obljubo o komercializaciji v petih letih. Prednost morda ne bo dovoljšna, saj kitajska podjetja, ki letno vložijo prek sedem tisoč patentov s področja baterij, kar predstavlja skoraj dve petini vseh, hitro zmanjšujejo zaostanek in se obenem pospešeno pripravljajo na masovno proizvodnjo. CATL naj bi do leta 2027 zagnal poskusno proizvodnjo hibridne polprevodniške baterije, medtem ko podjetje Going High-Tech v manjšem obsegu že izdeluje baterije z energijsko gostoto 350 vatnih ur na kilogram teže.

Kljub optimizmu (ali dajanju obljub s figo v žepu) je še vedno veliko ovir, ki jih bodo morali tako ali drugače preseči. Na prvem mestu sta nižja prevodnost trdnega elektrolita v primerjavi s tekočim in medfazna upornost, ki omejuje učinkovitost. Nato nastopijo visoka cena proizvodnje, ki se trenutno giblje med 1100 in 1400 ameriškimi dolarji na kilovatno uro. To pomeni, da bi 79-kilovatna baterija proizvajalca avtomobila stala najmanj 87 tisočakov, kar je prevelika ovira za množično uporabo.

Od baterij s trdim elektrolitom po pravici pričakujemo veliko. Z zmanjšanjem tesnobe glede dosega in hitrim polnjenjem bodo na novo spisale pravila električne mobilnosti. Edina težava je, da jih zelo verjetno še nekaj časa ne bomo videli na vsakem koraku. Tehnološka industrija je polna neizpolnjenih obljub in običajno preteče desetletje, preden je nova tehnologija zrela za uporabo. Ne vem, zakaj bi bilo z baterijami s trdnim elektrolitom drugače.

Naslovna fotografija DepositPhotos

The post 3000 kilometrov po petih minutah polnjenja – fantastika ali resničnost? appeared first on Tehnozvezdje.